專利名稱：球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種由球面鏡組成的拋物面碟式太陽能反射鏡聚光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，太陽能作為一種可再生的清潔能源，越發(fā)受到人們的青睞，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用，其中之一就是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，太陽能熱電站的工作原理則是利用匯聚的太陽光，把水燒至沸騰變?yōu)樗魵?，然后通過熱機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。太陽能熱發(fā)電目前有槽式、塔式、碟式三種方式，槽式拋物面集熱器是一種線聚焦系統(tǒng)，其聚光比較塔式系統(tǒng)低
很多，塔式屬于集中型系統(tǒng)，而三種方式相比較而言，拋物面碟式系統(tǒng)由于是點(diǎn)聚焦，其具有相比而言最大的聚光比，能獲得更高的集熱溫度，溫度越高，能量的有效利用率越高，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，能獲得更高效及相對(duì)低成本。拋物面碟式系統(tǒng)具有能獲得高溫集熱的特點(diǎn)，然而組成大拋物面碟式反射鏡的不同位置的反射鏡曲面是不同的，其制作的模具也就不同，所以反射鏡的加工成本很高，所以必須解決其結(jié)構(gòu)上單元反射鏡的高成本問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)，包括支架和若干個(gè)單元球面鏡，其中，支架包括若干個(gè)安裝位置單元，各個(gè)安裝位置單元的空間姿態(tài)整體形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拋物面型結(jié)構(gòu)，一個(gè)單元球面鏡固定安裝在一個(gè)安裝位置單元上，各個(gè)單元球面鏡安裝后整體構(gòu)成一個(gè)拋物面碟式反射系統(tǒng)。進(jìn)一步，若干個(gè)所述單元球面鏡為單一曲率半徑，其整體形成小型拋物面碟式反射系統(tǒng)。進(jìn)一步，若干個(gè)所述單元球面鏡包括第一曲率半徑和第二曲率半徑，第一曲率半徑的所述單元球面鏡安裝在內(nèi)圈，第二曲率半徑的所述單元球面鏡安裝在外圈，其整體形成大型拋物面碟式反射系統(tǒng)。進(jìn)一步，所述第一曲率半徑小于第二曲率半徑，第一曲率半徑與第二曲率半徑安
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裝位置分界線是第一曲率半徑計(jì)算公式P = —+1)15^中以積分上限為半
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徑的圓周。進(jìn)一步，所述支架上不同位置的單元球面鏡安裝方向與在該坐標(biāo)系中相應(yīng)口徑大小的球面鏡方向相同，所述單元球面鏡中點(diǎn)與支架相交。本實(shí)用新型采用單元球面鏡代替單元拋物面反射鏡，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高成本的問題，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)整方便、檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。
圖I為若干個(gè)單元球面鏡整體組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型主視示意圖；圖3為本實(shí)用新型左視示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，參考附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的
示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語，用于說明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說明可相應(yīng)地解釋。如圖I、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)，包括支架I和若干個(gè)單元球面鏡2，其中，支架I包括若干個(gè)安裝位置單元3、調(diào)整支桿4和基座5，各個(gè)安裝位置單元3的空間姿態(tài)整體形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拋物面型結(jié)構(gòu)，一個(gè)單元球面鏡2固定安裝在一個(gè)安裝位置單元3上，各個(gè)單元球面鏡2安裝后整體構(gòu)成一個(gè)拋物面碟式反射系統(tǒng)。對(duì)于小型拋物面碟式反射系統(tǒng)，所有單元球面鏡2具有單一曲率半徑，從而只需要一套模具，為使整個(gè)大反射碟得到更高的聚光比，即光斑最小，單元球面鏡2的半徑通過位置及面積加權(quán)計(jì)算得出。對(duì)于大型拋物面碟式反射系統(tǒng)，可以通過加權(quán)計(jì)算，內(nèi)圈部分采用第一曲率半徑的單元球面鏡，外圍采用第二曲率半徑的單元球面鏡，此時(shí)兩套模具。大大降低了完全采用拋物面鏡需要十幾套模具的高成本。第一曲率半徑小于第二曲率半徑，安裝的位置劃分是以公式(I)中以積分上限為半徑的圓周。球面鏡的安裝方位整個(gè)大碟為拋物面形式，跟蹤方式仍為雙軸跟蹤太陽光，所有單元球面鏡安裝的空間位置坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)拋物面，即支架為拋物面型。假定球心坐標(biāo)與支架拋物面軸線處于同一坐標(biāo)系中，支架上不同位置的單元球面鏡安裝方向與在該坐標(biāo)系中相應(yīng)口徑大小的球面鏡方向相同，單元反射鏡中點(diǎn)與支架相交。曲率半徑的計(jì)算及聚光比一般來說，球面反射鏡的焦點(diǎn)位置為兩倍的拋物面焦距長(zhǎng)度，然而這只是在頂點(diǎn)區(qū)域的近似值，為得到較小光斑，需要根據(jù)開口大小和有效反射面積的分布對(duì)曲率半徑進(jìn)行優(yōu)化，以開口面積600m2反射鏡為例，開口平均半徑約14m，根據(jù)拋物面聚光特性，為得到較大聚光比，經(jīng)計(jì)算支架拋物面焦距f取15m，整個(gè)大碟由416個(gè)單元球面鏡組成，球面鏡為同一半徑，截面尺寸為I. 2m*l. 2m，通過下式進(jìn)行加權(quán)積分計(jì)算[0021]
權(quán)利要求1.球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括支架和若干個(gè)單元球面鏡，其中，支架包括若干個(gè)安裝位置單元，各個(gè)安裝位置單元的空間姿態(tài)整體形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拋物面型結(jié)構(gòu)，一個(gè)單元球面鏡固定安裝在一個(gè)安裝位置單元上，各個(gè)單元球面鏡安裝后整體構(gòu)成一個(gè)拋物面碟式反射系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求I所述的球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)，其特征在于，若干個(gè)所述單元球面鏡為單一曲率半徑，其整體形成小型拋物面碟式反射系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求I所述的球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)，其特征在于，若干個(gè)所述單元球面鏡包括第一曲率半徑和第二曲率半徑，第一曲率半徑的所述單元球面鏡安裝在內(nèi)圈，第二曲率半徑的所述單元球面鏡安裝在外圈，其整體形成大型拋物面碟式反射系統(tǒng)。第一曲率半徑小于第二曲率半徑，內(nèi)圈及外圈的安裝分界線是第一曲率半徑計(jì) 算公式
4.如權(quán)利要求I所述的球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)，其特征在于，所述支架上不同位置的單元球面鏡安裝方向與在該坐標(biāo)系中相應(yīng)口徑大小的球面鏡方向相同，所述單元球面鏡中點(diǎn)與支架相交。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種球面反射鏡組成的拋物面碟式太陽能聚光系統(tǒng)，包括支架和若干個(gè)單元球面鏡，其中，支架包括若干個(gè)安裝位置單元，各個(gè)安裝位置單元的空間姿態(tài)整體形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拋物面型結(jié)構(gòu)，一個(gè)單元球面鏡固定安裝在一個(gè)安裝位置單元上，各個(gè)單元球面鏡安裝后整體構(gòu)成一個(gè)拋物面碟式反射系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用單元球面鏡代替單元拋物面反射鏡，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高成本的問題，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)整方便、檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B19/00GK202583586SQ20122020161
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者薛黎明, 曹文嬌 申請(qǐng)人:中海陽新能源電力股份有限公司